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Where debris flows can impinge on the built environment, early detection of flow events is necessary in order to issue warnings and initiate countermeasures like road or train track closure. In this contribution, previously published work at Illgraben, Switzerland, is compiled, which shows how seismic measurements can be used for debris flow monitoring and warning. The advantage of the seismic approach is that debris flow signals can be detected at large distances eliminating the need for installations within or close to torrents, which are usually difficult to access. It is shown that seismic data contain important information about debris flows, including initiation, propagation, and particle sizes. However, machine learning algorithms, which are tuned with example data rather than physical principles, so far offer the best performance for debris flow detection with continuous real-time data. Such algorithms pave the way for a new class of warning systems, based on data science techniques rather than in-torrent instrumentation.

Murgänge am Illgraben, Schweiz - Von seismischem Schütteln zum maschinellen Lernen
Schnelle Detektion von Murgängen ist nötig um Warnungen auszugeben und Maßnahmen wie Strassen- oder Gleissperrungen zu ergreifen. In diesem Beitrag präsentieren wir einen Überblick über veröffentlichte Studien am Illgraben, Schweiz, und zeigen wie seismische Messungen für Murgangüberwachung und -warnung verwendet werden können. Der Vorteil des seismischen Ansatzes ist, dass Murgangsignale über weite Distanzen detektiert werden können und Messinstrumente innerhalb oder in der Nähe der meist schwer zugänglichen Gerinne nicht nötig sind. Wir zeigen, dass seismische Daten wichtige Informationen über Murgänge beinhalten, wie z. B. das Fließen der Murgangfront oder Korngrössen. Trotzdem bieten Algorithmen des Maschinellen Lernens, welche mit Beispielsignalen statt mit physikalischen Prinzipien geeicht werden, die besten Ergebnisse für die Erkennung von Murgängen in kontinuierlichen seismischen Signalen. Solche Algorithmen bereiten den Weg für neue Ansätze zur Murgangwarnung, die auf Prinzipien der Datenwissenschaften beruhen statt auf Instrumentierung innerhalb von Gerinnen.

Safer tunnelling through the use of the AT - Pipe Umbrella System - Sicherer Tunnelvortrieb durch den Einsatz des AT - Rohrschirmsystems

Bei hochbeanspruchten Stahlkonstruktionen wie Windenergieanlagen oder Brücken ist der Einsatz höchstfester Baustähle interessant, allerdings wird bei diesen Bauwerken meist der Ermüdungsnachweis maßgebend. Die in den zu verwendenden Regelwerken angegebenen Kerbfälle sind unabhängig von der Werkstofffestigkeit, sodass der Einsatz hoch- oder höchstfester Stähle bei einer Dominanz des Betriebsfestigkeitsnachweises keine Vorteile bei diesen Konstruktionen bietet. Durch den Einsatz einer Schweißnahtnachbehandlung mit höherfrequenten Hämmerverfahren (HFH) kann die Ermüdungsfestigkeit geschweißter Verbindungen jedoch entscheidend erhöht werden. Dabei zeigen alle bisherigen Untersuchungen eine zunehmende Effektivität der HFH-Verfahren mit steigender Werkstofffestigkeit. Die neue DASt-Richtlinie 026 regelt die Ermüdungsbemessung von Kerbdetails aus den Stahlsorten S235-S700 für die Anwendung von HFH-Verfahren. Die Erweiterung auf höchstfeste Stähle bis S960 steht noch aus. Ebenso ist der Umgang mit geometrischen Imperfektionen außerhalb der Grenzwerte der Schweißnahtbewertungsgruppe B gemäß ISO 5817 bislang nicht geregelt. Im laufenden AiF-FOSTA-Forschungsprojekt 21410 BG (P 1505) sollen die Grundlagen für eine Erweiterung der DASt-Richtlinie 026 auf höchstfeste Stähle bis S960 gelegt und der Einfluss von erhöhten Fertigungsimperfektionen auf die Ermüdungsfestigkeit HFH-behandelter Schweißnähte gezielt untersucht werden. Im Folgenden wird das Vorhaben vorgestellt und erste Projektergebnisse gezeigt.

HFMI-treatment of ultrahigh-strength steels - extension of the DASt-guideline 026
In the case of highly loaded steel structures such as wind towers or bridges, the use of newer ultra-high-strength structural steels is interesting, but the fatigue verification is usually decisive for these structures. Standards and guidelines specify detail categories for fatigue assessment that are independent of material strength, so there is no benefit regarding the use of high-strength steels in fatigue loaded structures. By using post-weld treatment by high-frequency mechanical impact treatment (HFMI), the fatigue strength of welded joints can be increased to a great extent. Previous investigations show an increasing effectiveness of HFMI-treatment with increasing material strength. The new DASt-guideline 026 gives rules for the fatigue assessment of constructional details made of steel grades reaching from S235 to S700 after the application of HFMI-treatment. An extension for steels up to a steel grade of S960 is pending and geometric imperfections exceeding weld quality level B of ISO 5817 are not covered yet. The objective of the current AiF-FOSTA project 21410 BG (P 1505) is to develop the basis for an extension of the DASt-guideline 026 for high strength steels up to a steel grade of S960 and to investigate the influence of increased imperfections on the fatigue strength of HFMI-treated welds. Therefore, experimental investigations are carried out on constructional details with and without imperfections. Moreover, the influence of various imperfections is analysed numerically. In the following, the project is presented and first project results are shown.

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Die mittlerweile baurechtlich eingeführte DIN EN 1090-2, die die Ausführung von Stahltragwerken regelt, gibt für Schnittflächen von Stahlblechen einen zulässigen höchsten Härtewert an. Solche Grenzwerte waren in den zuvor geltenden deutschen Normen nur aus der Schweißverfahrensprüfung bekannt. Da die gemessene Härte den neuen Grenzwert bei Schnittkanten, die mit den gängigen Schnittverfahren hergestellt wurden, oft überschreitet, stellt die neue Regelung die produzierenden Firmen vor große Probleme. Insbesondere bei planmäßig nicht weiterbearbeiteten Schnittkanten stellt sich die Frage, inwieweit die Aufhärtungen die Oberflächenvorbereitung für den Korrosionsschutz beeinträchtigen und sich negativ auf die Haftzugfestigkeit der Beschichtung auswirken. Um herauszufinden, welche Zusammenhänge hier bestehen, wurden an verschiedenen Brennschnittkanten Versuche zur Bestimmung der Härte und der Rauigkeit durchgeführt und der Einfluss der Kantenhärte auf die Haltbarkeit von Beschichtungen untersucht.

The influence of the hardness of heat cut edges.
The meanwhile introduced DIN EN 1090-2, which settles the execution of steel structures, gives a maximum permissible hardness value for cut edges of steel plates. In German standards comparable limit values where thitherto only known in conjunction with the welding procedure qualification. Due to the fact that the measured hardness on edges, which were cut with the established cutting methods, often exceeds this new maximum value, producing firms are faced with problems. Especially for edges that do not get milled the question arises, what influence the increase of hardness has on the surface preparation for anticorrosive coating and whether it has any effect on the adhesive tensile strength of the coating. To find out which correlations exist here, tests were conducted on different thermal cut edges. Hardness and roughness were measured and the influence of these values on the resistance of the coating was tested.

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Im Marinestützpunkt Wilhelmshaven werden zurzeit die Kajenwände sowie die Dalben einer Schwimmbrückenanlage erneuert. Die vorhandenen Kajen weisen umfangreiche Schäden und Standsicherheitsdefizite auf. Insbesondere führte mikrobiell induzierte Korrosion (MIC) auf der Rückseite der alten Spundwände zu Durchrostungen an den alten Spundwänden.
Inhalt des Berichts ist die planerische und bauliche Umsetzung der seit Anfang 2013 in der Bauausführung befindlichen Kajenerneuerung. Dabei wird insbesondere auf die Sicherung des Bestands während der Bauzeit, die gewählten Korrosionsschutzmaßnahmen sowie die Anforderungen an den Einbau der kombinierten Spundwände eingegangen.

Replacement construction of quays at the naval base in Wilhelmshaven
At the naval base of Wilhelmshaven the quay walls and dolphins of a floating bridge system are being renewed. The existing quays show extensive damage and stability deficits. In particular, microbially induced corrosion (MIC) on the back of the old sheet piling lead to rust corrosion of the old sheet pile walls. Content of the report is the conceptual and structural implementation of the measure quay renewal that has been executed since the beginning of 2013. Special attention is paid to the security of the stock during the construction period, the selected corrosion protection measures as well as the requirements for the installation of combined sheet piling.

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